药物的跨膜转运第三章

学习目标：

1.掌握首过消除、肝药酶、血药稳态浓度、半衰期和生物利用度的概念。

2.熟悉药物吸收、分布、代谢、排泄的基本规律及影响因素；熟悉各种给药途径的特点。

3.了解药物跨膜转运方式。

药物代谢动力学通过研究药物的体内过程，并应用数学原理和方法，阐述药物在机体内的动态变化规律，为临床合理用药提供依据。

（一）ADME系统

体内过程即吸收、分布、生物转化和排泄的过程，又称ADME系统。 

● 吸收、分布、排泄通称药物转运

● 代谢变化也称生物转化

● 代谢和排泄合称为消除

如下图所示

（二）体内药物浓度动力学规律（图片3-1修改）

在吸收、分布、排泄过程都涉及药物体内跨膜转运。  

第一节    药物跨膜转运

药物通过生物膜的过程称为药物的跨膜转运，药物跨膜转运的方式有：被动转运和主动转运。

● 被动转运(passivetransport)

● 主动转运(activetransport)

下图是药物转运方式模式图。

一、被动转运

被动转运是指药物分子顺着生物膜两侧的浓度差，由高浓度侧向低浓度侧的转运，构成顺梯度转运。转运速度主要取决于膜两侧药物浓度差，当膜两侧药物浓度达到平衡时，转运即停止。包括简单扩散、滤过和易化扩散。

特点：顺差（浓度、电位）,不耗能，无饱和现象和竞争抑制现象。

1.简单扩散（又称脂溶扩散）是大多数药物的跨膜转运方式。是脂溶性药物溶性药物直接融入生物膜脂质层，而通过生物膜的一种转移方式是药物跨膜转运的最主要方式。膜两侧的药物浓度差越大，膜面积越大，膜越薄，药物分子的脂溶性越高，扩散速率就越快。因为大多数药物呈弱酸性或弱碱性，在体液中常以解离型（离子）和非解离型（非离子）两种形式存在解离型的脂溶性低非结离型的则脂溶性高，所以药物解离度是影响药物脂溶性的重要因素。弱酸性药物，在ph值低（酸性）的环境中解离度低，即大多数药物非解离型，易经生物膜转运，而在ph值高碱性的环境中，解离度高及大多数，成解离型则不易经生物膜转运，弱碱性药物则相反，故可通过改变药物所在环境的ph值来调节某些药物的跨膜转运，如碱化尿液，可使酸性的药物解离度增大，减少在肾小管和集合管的重吸收，而用于加速酸性药物中毒时的排泄，

特点：分子量小（小于200D）、非解离型、脂溶性大、极性小的药物较易通过。

转运速度：除取决于膜的性质、面积及膜两侧的浓度差外，还与药物的性质有关。

药物大多是弱酸或弱碱性化合物，在体液环境中都有一定程度的解离，以解离型和非解离型两种形式存在。

▶ 非解离型药物极性小、脂溶性大，易跨膜转运；

▶ 解离型药物极性大，脂溶性小，不易跨膜转运。

在生理pH范围内，强酸、强碱、以及极性强的季铵盐可全部解离，难以透过生物膜。

转动情况：弱酸性药物易由酸侧移向碱侧，弱碱性药物易由碱侧移向酸侧；

扩散平衡后：弱酸性药物在碱侧的浓度大于酸侧，弱碱性药物在酸侧的浓度大于碱侧。

临床意义：

（1）弱酸性药物易自胃吸收，弱碱性药物易自肠吸收。

（2）细胞内液的pH约为7.0，细胞外液的pH约为7.4，弱酸性药物在细胞外液的浓度高于细胞内液，弱碱性药物在细胞内液的浓度高于细胞外液。

（3）碱化尿液，可使弱酸性药物解离型增多，易自体内排出。

 例1：弱酸性药物巴比妥类中毒解救？

案例分析

在生理条件下，细胞内液的pH约为7.0，细胞外液的pH约为7.4，弱酸性药物在细胞内液解离型少，容易从细胞内转运至细胞外。碳酸氢钠碱化血液和尿液，促进弱酸性药物巴比妥类由脑细胞向血浆中转移和从尿排泄。

2.滤过扩散又称为膜孔扩散，是水溶性药物通过生物膜膜孔转运的一种方式，血管壁的膜孔较大多数药物可以通过肾要求的磨孔更大大多数药物及代谢产物均可经肾小球滤过而排泄，但多数细胞膜的膜孔较小，只有小分子药物可以通过。指分子直径小于膜孔的水溶性小分子药物(如水、乙醇、尿素等及O2、CO2等气体），借助膜两侧的流体静压和渗透压差，由高压侧转运到低压侧的过程。

● 细胞膜的膜孔较小，只有小分子药物可通过；

● 毛细血管壁的膜孔较大，多数药物可通过；

● 肾小球的膜孔更大，药物及其代谢产物均可通过肾小球滤过而被排泄。

3.易化扩散，又称为载体转运。指某些药物依赖性生物膜上的特定载体，通过生物膜的一种顺梯度转运方式。一些不溶于脂质的物质如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等借助膜上的载体，进行的转运。一些离子如Na+、K+、Ca2+等，可经细胞膜上特定的蛋白质通道，进行的转运过程。

易化扩散是顺浓度差进行转运，不消耗能量

特点：①载体具有高度特异性，每种载体只能转运特定的药物；②载体还具有饱和现象，药物浓度很高时，有饱和限速现象；③两种由同一载体转运的药物之间存在竞争性抑制。

二、主动转运

主动转运是指药物分子能逆着生物膜两侧的浓度梯度，从低浓度一侧向高浓度一侧转运。其特点是需要载体消耗能量有饱和现象和竞争抑制现象，如细胞内钠离子转移到细胞外，细胞外钾离子转移到细胞内，血液中碘进入甲状腺腺泡的转运以及青霉素的弱酸性药物和弱碱性药物从肾近曲小管的分泌均为主动转运。

特点：需要载体、消耗能量、有饱和限速性和竞争抑制现象。

这种转运主要存在于神经元、肾小管和肝细胞内。少数药物通过此方式转运，如青霉素从肾小管分泌排泄等。